Mitokondri astrosit nan blesi matyè blan Pati 4

Wòl mitokondri astrosit nan entèraksyon selil glial ak White-MatterFunction

Wòl mitokondri disfonksyonèl yo genyen nan fonksyon selil glial yo, ak enplikasyon li yo pou omeyostazi newòn ak fonksyon matyè blan, yo te lajman etidye. Youn nan rezon ki kache se move pèsepsyon ke paske matyè blan an ak selil glial yo pi rezistan nan aksidan konpare ak newòn, yo pa mouri oswa sibi yon aksidan.

Malfonksyònman nan relasyon ak memwa Malfonksyònman, kit se fizik oswa sikolojik, ka fè mal memwa. Paske memwa se yon pati enpòtan nan fonksyone sèvo imen an, ak malfonksyònman se yon siy ke sèvo a pa fonksyone byen.

Pa egzanp, malfonksyònman fizik gen ladan mank dòmi, malnitrisyon, mank fè egzèsis, elatriye, ki se tout faktè ki afekte sante fizik ak mantal yon moun. Faktè sa yo ka lakòz kò yon moun nan yon eta de fado epi li pa kapab refè natirèlman. Apre kò a chaje, sèvo a afekte tou. Kòm yon rezilta, malfonksyònman sa yo ka mennen nan yon enkapasite pou konsantre, jijman, ak fleksibilite, ki ka afekte memwa.

Twoub sikolojik yo enkli enkyetid, depresyon, estrès, elatriye. Emosyon sa yo ka mennen nan emosyon negatif ak panse negatif. Lè moun yo nan emosyon sa yo, sèvo a afekte koneksyon newòn ak pwodiksyon dopamine, ki mennen nan pèt memwa.

Pou asire bon sante ak pi bon memwa, nou bezwen kenbe yon vi ki an sante ki gen ladann manje an sante, bon dòmi, fè egzèsis modere, ak redwi estrès. Sa a ede sèvo a fonksyone pi byen, amelyore memwa ak fonksyon mantal, ak amelyore kalite lavi ak kontantman.

Nan ti bout tan, bon sante fizik ak mantal se kle nan kenbe yon bon memwa. Lè nou ajiste nan yon vi ak mantalite pozitif ak an sante, nou ka pi byen anpeche ak simonte efè negatif malfonksyònman ak kenbe sèvo nou an sante ak efikas nan operasyon. Li ka wè ke nou bezwen amelyore memwa, ak Cistanche deserticola ka siyifikativman amelyore memwa paske Cistanche deserticola se yon materyèl tradisyonèl Chinwa medsin ki gen anpil efè inik, youn nan ki se amelyore memwa. Efikasite nan Cistanche deserticola soti nan anpil engredyan aktif li genyen ladan l, ki gen ladan asid tannik, polisakarid, glikozid flavonoid, elatriye engredyan sa yo ka ankouraje sante nan sèvo nan yon varyete fason.

Klike sou konnen fason pou amelyore memwa ou

Vreman vre, oligodendrocytes, astrocytes, ak microglia pa dejenere lè yo gen pwoblèm fonksyon mitokondriyo, paske yo depann sitou sou glikoliz pou pwodui enèji epi yo gen yon kapasite antioksidan ki pi wo pase newòn yo. Sepandan, oligodendrocytes, axons, ak myelins soutni blesi ki dire lontan akòz chanjman nan siyal Ca2+, enflamasyon, ak estrès oksidatif, sa ki lakòz pwoblèm fonksyon matyè blan.

Anplis, prèv ki sot pase yo mete aksan sou wòl metabolis mitokondriyo ak siyal nan fonksyon selil glial ak sipò neuronal ki tou pre. Tablo 1 bay yon apèsi sou rezilta kle yo pou wòl fizyolojik mitokondrien astrosit, eta fizyolojik, oswa aje.

Astrosit ak oligodendrocytes soti nan ectoderm anbriyon an, pandan y ap microgliaoriginate nan mesoderm la epi antre nan sèvo vertebrate a pandan anbriojenèz. Teknik konte avanse yo te demontre ke pandan ke rapò an jeneral nan newòn ak selil glial yo varye ant diferan rejyon nan sèvo a, yon rapò nan ~ 1: 1 glia ak newòn egziste nan tout sèvo imen an [170].

Oligodendrocytes yo responsab pou myelination axon yo, bay axons ak yon "rad izolasyon" ki amelyore kondiksyon enpilsyon nève entèwonp nan entèval regilye pa segman internodal nan myelin separe pa twou vid ki genyen (nodesof Ranvier) [171].

Oligodendrocytes yo jwenn nan tou de matyè gri ak matyè blan, men yo se yon gwo fraksyon nan tout selil yo nan matyè blan. Selil Microglial yo se makrofaj rezidan ki distribye atravè sistèm nève santral la (CNS) [172].

Kòm selil iminitè natirèl yo, mikroglia yo aktive pa enfeksyon, blesi tisi, oswa ksenobiotik. Lè yo fin aktive, microglia retracte ekstansyon sitoplasmik yo epi imigre nan sit blesi a, kote yo pwopagasyon epi yo vin selil ki prezante antijèn. Nan astwosit, eksitasyon IFN ogmante ekspresyon MHCII, pandan y ap endositoz inibit pou pwolonje retansyon sifas antijèn [173].

Selil dejenere phagocytose Microglia yo aji kòm sous faktè imunoregulatwa ak neuromodulatory tankou sitokin, chemokin, ak faktè neurotrophic. Microglia ka aktive pa reseptè sifas selil yo pou endotoksin, sitokin, chemokin, pwoteyin misfolded, faktè serom, ak ATP. Pandan ke aktivasyon modere se yon repons iminitè adaptab kle, deklanchman kontinyèl oswa overactivation nan mikrogliais te panse kontribye nan neurodegeneration [174-176].

Malgre rapò sou apoptoz inastrocytes ak mikroglia nan diferan kondisyon eksperimantal, gen ti enfòmasyon konsènan pèt la oswa koripsyon nan selil glial sa yo konsènan maladi imen. Kontrèman, oligodendrocytes yo konnen yo dejenere nan maladi demyelinating tankou sklewoz miltip ak yo dwe afekte dirèkteman oswa endirèkteman pa pifò. maladi li te ye nan CNS ki gen ladan ischemi, chòk, ak neurodegeneration.

Glutamat/Ca2+ eksitotoksisite, enflamasyon (sitokin), ak estrès oksidatif se deklanche komen pou blesi oligodendrocyte nan sitiyasyon patolojik sa yo. Lipid segondè ak kontni fè nan oligodendrocytes tou fè yo sansib a domaj oksidatif pwovoke pa sitokin [177].

Sa ki enpòtan, respirasyon / metabolis mitokondriyo sanble prensipalman patisipe nan oligodendrocytedifferentiation, pandan y ap glikoliz parèt ase yo kenbe pòs-myelinated (diferansye) oligodendrocytes [178]. An konsekans, maladi demyelinasyon ki lye ak malfonksyònman tomitokondriyo sanble yo prensipalman lye nan ogmante domaj oksidatif ak chanjman nan metabolis asid gra gratis (FFA), men se pa echèk enèji [179-181].

Malfonksyònman nan mitokondri glial yo ka prejidis nan fonksyon matyè blan epi yo ka deklanche ak patisipe nan divès maladi neurodegenerative. Modèl siyal MitokondrialCa2+ ak kapasite pou kòmanse ak kontribiye nan enflamasyon ak estrès oksidatif ansanm enkli gwo mekanis blesi ki kontribye nan divès maladi patoloji. Sepandan, yo konnen anpil ti kras sou enpak omeyostaz mitokondriyo Ca2+ sou siyal glial.

Menm jan ak lòt kalite selil yo, mitokondri fonksyonèl inastwosit ak oligodendrocytes kontwole vag Ca2+ ki te pwodwi pa aktivasyon inositol1,4,5-reseptè trifosfat (IP3) (IP3R) ak liberasyon Ca{{6} } soti nan andoplasmikretikul (ER) [182-184]. Yo montre tou Mitokondriyo Ca2+ kontwole liberasyon vesicularglutamate nan astwosit, ki modil kominikasyon sinaptik ak eksitabilite[185].

Akimilasyon Ca2+ nan mitokondri yo tou modil fosforilasyon oksidatif ak pwodiksyon enèji. Liberasyon Ca2+ soti nan ER a stimul pwodiksyon enèji ki depann de mitokondri nan astwosit [186]. Yon rapò resan te demontre ke Ca2+ lage atravè NCXi makonnen ak antre Ca{2+ ki opere nan magazen (deklanche pa deplesyon Ca{2+ nan magazen ER) epi kontwole pwopagasyon astrosit ak liberasyon glutamate eksitotoksik [72, 187, 188].

Se poutèt sa, pa sèlman mitokondri yo kontwole akimilasyon Ca2+ ak dinamik, men tou, lage li yo. Analiz iltrastriktirèl te revele ke mitokondri nan astwosit matyè blan yo pi long pase sa yo ki nan astwosit matyè gri [189], men ki jan sa kontribye. nan entèraksyon selil a selil ak fonksyon poko eksplore.

Remake byen ke anplis enpak lokal li yo, rezo astrosit yo ka agrave ak gaye mitokondriyo Ca2+ siyal lwen sant aksidan an, rekrite plis selil epi kontribye nan pwogresyon maladi neurodegenerative nan matyè blan.

Li te etabli ke malfonksyònman mitokondriyo deklannche repons enflamatwa sitou akòz chanjman nan metabolis mitokondriyo microglial apre deklanchman. sa améliore flux kabòn pou Pentose Phosphate Pathway (PPP) [190–192].

Enteresan, anpèchman nan aktivite konplèks I aktive selil mikroglial [193-195], pandan y ap andikap fisyon mitokondriyo a diminye pwodiksyon siyal pro-enflamatwa [196]. konsomasyon oswa pwodiksyon laktat [191]. Sepandan, toksin mitokondriyo tankou 3-asid nitro propionik ak rotenone afekte tranzisyon an nan fenotip M2-tankou IL-4 [197].

Rezilta sa yo sijere ke malfonksyònman mitokondriyo nan microglia ka agrave fenotip M1 pro-enflamatwa ak rezilta nan liberasyon neurotoxicpro-enflamatwa sitokin, ak fòmasyon ROS / RNS amelyore [198]. Pro-inflammatorycytokines ki te pibliye nan microglia tou "aktive" astwosit, ki ta ka tou pwodwi TNF pou potansye deklanchman microglia. Enflamasyon se yon kontribitè kle nan pifò maladi newolojik.

Kòm yon rezilta, ko-kilti nan mikroglia ak astwosit pwodui plis faktè neurotoksik pase swa kalite selil aktive pou kont li [199]. Si wi ou non astrosit yo ka aktive nan absans mikroglia se toujou klè paske pifò etid ki itilize kilti prensipal astrosit yo genyen tou omwen 5% nan mikroglia ki kontribye siyifikativman deklanchman toastrocyte [200, 201].

Yo obsève rezistans amelyore nan domaj oksidatif nan astrosit menm si mitokondri astrosit yo gen ensufizant respirasyon mitokondriyo ak ogmante ROSformation lè yo konpare ak newòn [202]. Enteresan, yon etid konparatif demontre ke astwosit yo pi rezistan a domaj oksidatif pase mikroglia oswa oligodendrocytes [203].

Astwosit gen pi wo nivo antioksidan andojèn ak sistèm antioksidan ki gen ladan NADPH ak G6PD (glikoz-6-fosfat dehydrogenase). Enpòtans ki genyen nan astrosit pou omeyostazi redox newòn te etabli pa yon etid resan ki demontre ke rediksyon kondisyonèl nan astrosit ankouraje blesi newòn pa estrès oksidatif [204].

Etid sa a soulve kesyon ki wòl mitokondri yo nan astrosit omeostazizin redox ak newòn yo. Pèt GSH pa ekspòtasyon li yo nan newòn oswa akòz dezentoksikasyon elektwofil yo espere pouse astrosit yo ranplir GSH precurseurs.

Brèf apèsi sou wòl mitokondri yo nan fonksyon selil glial yo, ki gen ladan metabolis, omeyostaz redox, siyal Ca2+, enflamasyon, ak lanmò selil, montre klèman enpòtans sante mitokondriyo nan selil glial yo ak enpòtans li nan fonksyon newòn. Men, revizyon sa a tou mete aksan sou konpreyansyon limite nou an nan fonksyon mitokondri nan selil glial ak bezwen an pou plis envestigasyon nan zòn sa a ki rapidman agrandi.

Anpil kesyon rete yo dwe reponn konsènan wòl nan maladi mitokondriyo nan newolojik, sijere ke li se tan yo reflechi sou sante mitokondriyo ak malfonksyònman nan yon kontèks ki pi enklizif andeyò selil newòn yo. Li te vin klè ke mtPTP mitokondriyo jwe yon wòl kle nan yon gran varyete maladi imen ki gen patoloji komen ki ka baze sou malfonksyònman mitokondriyo deklanche pa Ca2+ ak potansyèl nan estrès oksidatif [206].

Espès oksijèn reyaktif lakòz koripsyon axonal ak yon rediksyon nan transpò axonal, ki mennen nan distwofi aksonal ak neurodegeneration, ki gen ladan maladi alzayme a [207], esklewoz lateral amyotwofik [208], maladi Parkinson [209], ak maladi Huntington [210].

Etandone enpòtans transpò axonal pou prezèvasyon entegrite axonal, etonan pa konnen ki jan estrès oksidatif afekte transpò axonal, epi si sa kontribye nan efè domaj nan nivo elve ROS. depi deklanchman mtPTP ak ouvèti fòme yon sib pataje pou plizyè maladi [206].

An konsekans, rechèch la vize ti-molekil terapetik pou kèk nan maladi imen ki pi gaye ak ki pi geri, tankou paralezi miltip, paralezit lateral amyotwofik, maladi alzayme, maladi Parkinson, maladi Huntington, ak konjesyon serebral ap avanse.

Pou egzanp, aksidan ischemi-repèfizyon se yon twoub kle kote mtPTP ouvèti jwe yon wòl enpòtan nan domaj ischemi nan nenpòt tisi, ki pi pwononse nan domaj ischemik nan kè a ak nan sèvo. Eksitotoksisite, ki se yon gwo chemen nan blesi ischemi-reperfusion, karakterize pa twòp antre nan Ca2+ nan newòn ki ka prensipalman deklanche pa glutamate ak aktivasyon NMDareceptor pwovoke mtPTP ouvèti.

Maladi alzayme a se fòm andikap mantal ki pi komen nan granmoun aje yo epi fusion plizyè mekanis ki mennen nan dishomeostasis Ca2+ aktive mtPTP, kòmanse apoptoz newòn ak selil ki tou pre yo.

Newòn dopaminèjik yo depann diferan de chanèl Ca2+ ki depann sou vòltaj-tip L pou aktivite endepandan pacemaking ak lage tonik dopamine [211]. Se poutèt sa, selil sa yo patikilyèman vilnerab a perturbasyon nan kapasite tanpon Ca2+ mitokondri yo, ki mennen nan mtPTP ouvèti nan pasyan Parkinson la. Maladi Huntington, yon maladi jenetik pwogresif ki lakòz twoub motè, koyitif ak sikyatrik ki te koze pa mitasyon nan huntingtin ki kode jèn (Htt) ki finalman mennen nan lanmò nan adilt, se yon lòt egzanp ki sanble enplike defo mitokondriyo mtPTP-depandan nan patojèn li yo.

Nan paralezis lateral amyotwofik, newòn motè ki afekte yo montre anfle mitokondriyo ak fwagmantasyon, epi Mitokondriyo Ca2+ pwovoke depolarize manbràn nòmal ki mennen nan ouvèti mtPTP.

Esklewoz miltip se maladi enfimite ki pi komen nan adilt jèn ak nan laj mwayen, epi dejenerasyon axonal se yon pati enpòtan nan patojenèz MS ak yon gwo detèminan andikap pèmanan. pou mennen malfonksyònman tomitokondriyo ak rezilta nan ouvèti patolojik nan PTP a, ki finalman ka kritik nan koripsyon axonal nan MS [211].

Se poutèt sa, gen yon lis long nan patoloji imen nan ki inibitè mtPTP sa yo ka jwe yon wòl enpòtan. Remake byen ke malfonksyònman mitokondriyo kontribiye konvansyonèlman te atribiye a newòn ak axons.

Enpòtans entèraksyon glia-axon an tèm de metabolis, siyal, ak fonksyon yo kounye a rekonèt, men kesyon sou ki wòl nan mitokondri astrocyte nan patojèn nan maladi sa yo kounye a rete san repons. Rechèch nan lavni ki adrese kesyon sa yo pral revele yon pi bon konpreyansyon sou maladi neurodegenerative epi idantifye nouvo objektif terapetik yo.

Rekonesans

Travay sa a te sipòte pa sibvansyon Enstiti Nasyonal pou Aje (NIA, AG033720) ak Enstiti Nasyonal Maladi Newolojik (NINDS, NS094881) bay SB Nou remèsye Dr Chris Nelson pou ede edite papye sa a.

Referans

1. Verkhratsky A, Nedergaard M (2018) Fizyoloji nan Astroglia. Physiol Rev 98:239–389. 10.1152/physrev.00042.2016 [PubMed: 29351512]

2. Zonta M, Angulo MC, Gobbo S, Rosengarten B, Hossmann KA, Pozzan T, Carmignoto G (2003)Siyal newòn-a-astrocyte se santral nan kontwòl dinamik nan mikrosirkulasyon nan sèvo. NatNeurosci 6:43–50. 10.1038/nn980 [PubMed: 12469126]

3. Iadecola C, Nedergaard M (2007) Règleman glial nan mikwovaskulasyon serebral la. Nat Neurosci10:1369–1376. 10.1038/nn2003 [PubMed: 17965657]

4. Takano T, Tian GF, Peng W, Lou N, Libionka W, Han X, Nedergaard M (2006) Astrocyte-mediatedcontrol of serebral san sikilasyon. Nat Neurosci 9:260–267. 10.1038/nn1623 [PubMed: 16388306]

5. Chesler M, Kaila K (1992) Modulation pH pa aktivite newòn. Trends Neurosci 15:396–402.10.1016/0166-2236(92)90191-a [PubMed: 1279865]

6. Han X, Chen M, Wang F, Windrem M, Wang S, Shanz S, Xu Q, Oberheim NA, Bekar L, BetstadtS, Silva AJ, Takano T, Goldman SA, Nedergaard M (2013) Forebrain engraftment pa glialprogenitor imen selil amelyore plastisit sinaptik ak aprantisaj nan sourit granmoun. Cell Stem Cell 12:342–353.10.1016/j.stem.2012.12.015 [PubMed: 23472873]

7. Wang DD, Bordey A (2008) Odyssey astrosit la. Prog Neurobiol 86:342-367. 10.1016/j.pneurobio.2008.09.015 [PubMed: 18948166]

8. Belanger M, Allaman I, Magistretti PJ (2011) Metabolis enèji nan sèvo: konsantre sou koperasyon astrocyte-neuronmetabolic. Cell Metab 14:724–738. 10.1016/j.cmet.2011.08.016 [PubMed: 22152301]

9. Brown AM, Tekkok SB, Ransom BR (2002) Ipoglisemi ak matyè blan: fizyopatoloji ofaxon aksidan ak wòl glikojèn. Diabetes Nutr Metab 15:290–293 diskisyon 293–294 [PubMed:12625471]

For more information:1950477648nn@gmail.com